Испытания строительного камня: 10 методов определения качества

Список испытаний

1. Кислотный тест
2. Атриционный тест (износ)
3. Тест на сжатие
4. Кристаллизационный тест
5. Тест на заморозку-оттаивание
6. Тест на твёрдость
7. Ударный тест (вязкость)
8. Микроскопический тест
9. Тест Смита
10. Тест на водопоглощение

1. Кислотный тест

Образец 0,5–1 Н в 1% HCl на 7 дней, периодическое возбуждение. Хороший камень сохраняет острые края, поверхность без порошка. Сломанные края + порошок = CaCO₃ наличие → низкая атмосферная стойкость. Не применяют к известнякам. Обычно для песчаников.

2. Атриционный тест (Deval)

Оценка износа при дорожном строительстве — сопротивление истиранию под трафиком.

Процедура:

1. Куски ~60 мм.
2. 50 Н в каждый цилиндр аппарата Деваля (⌀200 мм, длина 340 мм).
3. Оси под 30° к горизонту.
4. Вращение 5 часов, 30 об/мин.
5. Выгрузка, просеивание через сито 1,5 мм.
6. Взвешивание остатка на сите.
7. % износа = (масса потерь / исходная масса) × 100.

3. Тест на сжатие

Кубы 40×40×40 мм, грани отшлифованы. Минимум 3 образца. 72 ч в воде, испытание в насыщенном состоянии. Подкладка гипс или фанера 5 мм. Нагрузка осевая, скорость 13,72 Н/мм² в мин. Прочность = макс. нагрузка / площадь грани.

4. Кристаллизационный тест

≥4 куба 40 мм. Сушка 72 ч, взвешивание. Погружение в 14% Na₂SO₄ на 2 ч. Сушка при 100 °C, взвешивание. Разница массы — % от исходной. Цикл повторяют ≥5 раз. Кристаллизация CaSO₄ в порах вызывает выветривание, но CaSO₄ малорастворим — в тесте используют Na₂SO₄.

5. Тест на заморозку-оттаивание

Образец 24 ч в воде → 24 ч в заморозительной смеси -12 °C → оттаивание при комнатной t° (в тени, без ветра/солнца/дождя). Цикл повторяют, наблюдают поведение.

6. Тест на твёрдость (Dorry)

Цилиндр ⌀25 мм, h=25 мм из образца. Взвешивание. В машине Дорри под нагрузкой 12,5 Н. Кольцевой стальной диск вращается 28 об/мин. При вращении насыпают стандартный кварцевый песок. После 1000 об. снимают, взвешивают. Коэффициент твёрдости по формуле.

7. Ударный тест (Page Impact Machine)

Цилиндр ⌀25 мм, h=25 мм на чугунной наковальне. Стальной молот 20 Н падает осево вверх. Высота ударов: 1 см, 2 см, 3 см… Номер удара при разрушении = индекс вязкости n.

8. Микроскопический тест

Тонкие срезы под микроскопом изучают: средний размер зёрен, поры/трещины/жилы/трещинки, минеральный состав, цементирующее вещество, вредные примеси, текстуру.

9. Тест Смита

Определение растворимых примесей. Осколки в стеклянной трубе, заливают чистой водой. Через час интенсивно встряхивают. Вода осталась чистой = камень долговечен, без растворимых примесей. Вода помутилась = много растворимых минеральных/землянистых веществ.

10. Тест на водопоглощение

Куб ~0,5 Н из образца. Масса W₁. 24 ч в дистиллированной воде. Вынимают, смывают влажным полотенцем. Масса W₂. Подвешивают в воде, взвешивают W₃. Кипятят воду, держат куб 5 ч. Вынимают, смывают, взвешивают W₄.

Из этих данных определяют: водопоглощение по массе/объёму, пористость, плотность, коэффициент насыщения.